o que esse golfinho sorridente e morcego bocejando podem ter em comum? Não é só que ambos são mamíferos. Ambos também usam ultra-som para encontrar coisas no escuro.

O Que É Ultra-Som?

ultra-som é o som que tem uma frequência de onda maior do que o ouvido humano pode detectar. Inclui todo o som com frequências de onda superiores a 20.000 ondas por segundo, ou 20.000 hertz (Hz). Embora não possamos ouvir ultra-som, é muito útil para humanos e alguns outros animais. Os usos do ultra-som incluem ecolocalização, sonar e Ultrassonografia.

ecolocalização

animais como morcegos e golfinhos enviam ondas de ultrassom e usam seus ecos, ou ondas refletidas, para identificar a localização dos objetos que não conseguem ver. Isso é chamado de ecolocalização. Os animais usam a ecolocalização para encontrar presas e evitar encontrar objetos no escuro. Você pode ver na figura abaixo como um morcego usa ecolocalização para encontrar presas de insetos.

Sonar

Sonar usa ultra-som de uma forma semelhante à ecolocalização. Sonar significa sound navigation and ranging. É usado para localizar objetos subaquáticos, como submarinos. É assim que o navio retratado na figura abaixo está usando. Um dispositivo sonar é um remetente e um receptor. Ele envia ondas de ultra-som e detecta as ondas depois que elas refletem de objetos subaquáticos.

a distância para objetos subaquáticos pode ser calculada a partir da velocidade conhecida do som na água e do tempo que leva para as ondas sonoras viajarem para o objeto. A equação para a distância percorrida quando a velocidade e o tempo são conhecidos é:

distância = velocidade × tempo

considere o navio e o submarino na figura acima. Se uma onda de ultra-som viaja do navio para o submarino e volta novamente em 2 segundos, Qual é a distância do navio para o submarino? A onda sonora viaja do navio para o submarino em apenas 1 segundo, ou metade do tempo que leva para fazer a viagem de ida e volta. A velocidade das ondas sonoras através da água do oceano é de 1437 m/s. Portanto, a distância do navio ao submarino é:

distância = 1437 m/s × 1 s = 1437 m

Q: Agora suponha que o dispositivo sonar no navio envie uma onda de ultra-som para o fundo da água. Se a onda sonora for refletida de volta ao dispositivo em 4 segundos, quão profunda é a água?

A: o tempo que leva a onda para chegar ao fundo é de 2 segundos. Portanto, a distância do navio para o fundo da água é:

Distância = 1437 m/s × 2 s = 2874 m

Usar o PLIX Interativo abaixo para simular como ecolocalização pode ser usado para mapear o fundo do mar:

ultra-sonografia

Outro uso de ultra-som é de “ver” o interior do corpo humano. Este uso de ultra-som é chamado de ultra-sonografia. Ondas de ultra-som inofensivas são enviadas dentro do corpo, e as ondas refletidas são usadas para criar uma imagem em uma tela. Esta tecnologia é usada para examinar órgãos internos e bebês não nascidos sem risco para o paciente. Você pode ver um médico usando ultra-som na figura abaixo.

resumo

• o ultra-som é um som que tem uma frequência de onda maior do que o ouvido humano pode detectar. Inclui todos os sons com frequências de onda superiores a 20.000 ondas por segundo, ou 20.000 hertz (Hz).
• animais como morcegos e golfinhos enviam ondas de ultrassom e usam seus ecos para identificar a localização dos objetos que não conseguem ver. Isso é chamado de ecolocalização.
• Sonar significa sound navigation and ranging. É usado para localizar objetos subaquáticos, como submarinos.
• a ultrassonografia é o uso de ondas de ultrassom refletidas para “ver” dentro do corpo.

revisão

1. definir ultra-som.
2. explique como os animais usam a ecolocalização para encontrar coisas no escuro.
3. o que significa sonar? Como é usado para localizar objetos subaquáticos?
4. um dispositivo de sonar em um navio envia ondas de ultra-som sob a água para localizar um navio afundado. Leva a onda de ultra-som 0,6 segundos para viajar do dispositivo para o navio afundado e voltar novamente. A que distância abaixo da superfície está o navio afundado?
5. como a ultrassonografia é como o sonar?